现代通信技术与网络技术正在飞速发展,人们对定位服务的要求越来越高,虽然现在室外定位的方法(GPS)已经基本成熟,但是室内领域的定位服务仍然有很大缺口。室外的定位方案无法应用在室内领域中,首先因为信号遮挡,GPS等信号无法进入室内环境,其次即使将信号引入室内或者增强信号,也会因为受到室内多径效应的影响,使基础定位方法的误差急剧上升,或是无法满足室内定位领域的精度要求。所以需要一种适用室内环境的高精度定位方案。指纹定位方法由于不会受到多径效应影响,普遍认为是一种适用于室内环境的定位方法,近年来已经成为了室内定位的研究热点。以信道特征作为指纹的指纹法在室内定位中利用了多径效应中的信道独立性,但是定位精度会受到信道的相干距离的限制。探索更高精度的室内定位方案,是本文的研究方向与重点。本文提出了一种富散射电磁环境的概念,通过人为构建多径环境,可以改变接收机附近的散射分布,增大天线近场的角度扩展,达到缩小信道之间相关性的效果,从而突破原有相干距离的限制;根据富散射环境原理,本文提出了一种富散射天线,天线被随机的微结构散射体包围,在近场构建了丰富的散射环境,并将富散射天线应用到位置指纹定位中。本文首先搭建了基于信道冲击响应的指纹定位系统平台,然后利用富散射天线产生较小相干距离的效果,设计并实现了基于富散射环境的室内定位方案。通过利用每个位置的多径分布的唯一性,系统将信道冲击响应作为定位指纹,通过人为构造的富散射环境而实现了高分辨率定位效果。本文测试了在相同的环境下富散射天线和经典天线的性能,证明了富散射天线的效果,同时证实了富散射方案具有更高的定位精度,系统完成了在室内环境中5cm的定位精度。最后,本文提出了富散射定位方案的时间反演优化方案。通过时间反演算法的时空聚焦特性,进一步增强系统的定位精度和稳定度。对比测试了时间反演算法与互相关算法的效果,证实了时间反演算法的汇聚性与稳定性。对于相干距离的影响本文对比了三种定位方案的效果,测试结果表明富散射环境有效减小了信道的相干距离,时间反演算法对相干距离的减小也有着一定的效果。同时测试了三种室内定位系统的定位效果,优化后的系统方案最终达到了在室内环境中5cm的定位精度,定位准确度为100%,定位精度与准确度都优于传统指纹定位方案。